Progetto rapido con arduino, tecnica PWM

In questo articolo vedremo il primo step di un piccolo progetto con arduino,

Vogliamo controllare una ventola , sfruttando la tecnica del PWM, agendo su un potenziometro. 

Utilizziamo la board arduino...

Il sistema prevede l’utilizzo di un potenziometro, ventole di raffreddamento ed un dispositivo programmabile. L’obbiettivo del sistema è quello di controllare la velocità di rotazione delle ventole agendo su un potenziometro, sfruttando la tecnica del PWM. Variando il potenziometro varierà il Duty-Cycle del segnale d’uscita del dispositivo programmabile collegato alle ventole. Il software caricato sul dispositivo programmabile renderà possibile associare ad una variazione della manopola del potenziometro una variazione del Duty-Cycle, e quindi renderà possibile il controllo delle ventole attraverso il potenziometro. Gli elementi principali costituenti il sistema quindi saranno:

-arduino

-potenziometro

-ventola

Tecnica da implementare col dispositivo programmabile La tecnica da utilizzare per controllare la velocità di rotazione delle ventole di raffreddamento, sarà la tecnica del PWM (pulse width modulation).

Sul pin d’uscita del dispositivo programmabile, non verrà fornita una tensione (o corrente) costante ma un segnale impulsivo (onda quadra) periodico che sarà caratterizzato da un certo periodo nel quale ci sarà un periodo di “ON” in cui il pin d’uscita digitalmente fornisce un livello alto del segnale (l’attuatore riceve l’alimentazione) e un periodo di “OFF” in cui il pin d’uscita va a “zero”. Nel grafico in figura notiamo come regolando Ton (quanto tempo il segnale sta a livello alto su tutto il suo periodo, varia la tensione media (valore costante medio di tensione dell’onda quadra). In uscita al dispositivo programmabile si manifesta al carico come se ci fosse un valore di tensione costante , il valore medio del segnale PWM. I vantaggi di questa tecnica sono la riduzione della potenza media erogata da un segnale elettrico., Un parametro fondamentale del PWM è il Duty-Cycle, esso è il rapporto tra il tempo in cui l'onda quadra assume valore "alto" e il periodo T, dove "T" è l'inverso della frequenza: T=1/f.

Per variare il Duty Cycle devo quindi variare Ton (il tempo in cui l’onda quadra assume valore “alto”). Dovrà variare agendo sul potenziometro, in questo modo il risultato finale sarà che variando la manopola del potenziometro io vario Ton e quindi il Duty-Cycle dell’onda quadra che fornirà il pin d’uscita, e quindi il valore medio del segnale (che è quello che si manifesta al carico) eseguirà un escursione (una variazione) che può andare da zero (0V, quando Duty-Cycle è 0%) al valore di tensione alto (5V quando Duty-Cycle è 100%)

Nel prossimo articolo il continuo del progetto...